Ein supermassereiches Schwarzes Loch erwacht zum Leben, während Astronomen in Echtzeit zuschauen

Im Dezember 2019 waren Astronomen überrascht, als sie beobachteten, wie eine lange Zeit stille Galaxie in 300 Millionen Lichtjahren Entfernung plötzlich zum Leben erwachte und ultraviolette, optische und infrarote Strahlung in den Weltraum aussendete. Weit davon entfernt, wieder Ruhe zu finden, begann die Galaxie im Februar dieses Jahres, Röntgenlicht auszusenden; Es ist geworden mehr aktiv. Astronomen halten es für höchstwahrscheinlich Aktiver galaktischer Kern (AGN), das seine Energie aus supermassereichen Schwarzen Löchern im Zentrum der Galaxie und/oder aus der Rotation des Schwarzen Lochs bezieht. Das ist Schlussfolgerung A Neues Papier Es wurde zur Veröffentlichung in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics angenommen, obwohl die Autoren die Möglichkeit anerkennen, dass es sich auch um eine Art seltenes Gezeitenstörungsereignis (TDE) handeln könnte.

Die Helligkeit von SDSS1335_0728 im Sternbild Jungfrau wurde nach Jahrzehnten der Ruhe zum ersten Mal vom Zwicky Transient Facility-Teleskop entdeckt. Die Masse seines supermassiven Schwarzen Lochs wird auf etwa eine Million Sonnenmassen geschätzt. Um besser zu verstehen, was passieren könnte, durchforsteten die Autoren Archivdaten und kombinierten sie mit Daten aus neuen Beobachtungen verschiedener Instrumente, darunter Schütze Xein Teil von Sehr großes Teleskop (VLT) in der Atacama-Wüste in Chile.

Es gibt mehrere Gründe, warum eine normalerweise ruhige Galaxie plötzlich heller wird, darunter Supernovae oder TDEs, bei denen ein Teil der ursprünglichen Masse des gewaltsam auseinandergerissenen Sterns nach außen geschleudert wird. Dies wiederum kann geformt werden Akkumulationsscheibe Um ein Schwarzes Loch, das starke Röntgenstrahlen und sichtbares Licht aussendet. Diese Ereignisse dauern jedoch nicht länger als fünf Jahre und in der Regel nicht länger als einige hundert Tage.

Daraus kamen die Forscher zu dem Schluss, dass die Galaxie aufgewacht war und nun über aktive Kerne verfügte. Das 1943 erstmals von Karl Seifert entdeckte Leuchten ist das Ergebnis des kalten Staubs und Gases, das das Schwarze Loch umgibt und Akkretionsscheiben bilden kann, die das Schwarze Loch umkreisen. Gravitationskräfte komprimieren das Material in der Scheibe und erhitzen es auf Millionen Grad Kelvin, wodurch Strahlung im gesamten elektromagnetischen Spektrum erzeugt wird.

Alternativ kann diese Aktivität durch eine besonders lange und schwache TDE verursacht werden, die längste und schwächste, die bisher erkannt wurde, wenn dies der Fall ist. Oder es könnte ein völlig neues Phänomen sein. SDSS1335+0728 ist also eine Galaxie, die es wert ist, beobachtet zu werden. Astronomen bereiten sich unter anderem bereits auf Folgebeobachtungen mit dem Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) des VLT und dem Extremely Large Telescope vor, vielleicht sogar sogar Vera-Rubin-Observatorium Es soll nächsten Sommer online gehen. Das Large Synoptic Survey Telescope (LSST) wird in der Lage sein, kontinuierlich den gesamten Südhimmel abzubilden und möglicherweise weitere erwachende Galaxien einzufangen.

„Unabhängig von der Art der Unterschiede, [this galaxy] Es liefert wertvolle Informationen darüber, wie Schwarze Löcher wachsen und sich entwickeln. sagte Co-Autorin Paola Sanchez SaezAstronom an der Europäischen Südsternwarte in Deutschland. „Wir erwarten solche Werkzeuge [these] Der Schlüssel wird im Verständnis liegen [why the galaxy is brightening]“.

Es gibt auch ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum unserer Milchstraßengalaxie (Sgr A*), aber es ist noch nicht genug Material angesammelt, als dass Astronomen in der Lage wären, emittierte Strahlung aufzunehmen, selbst im Infrarotbereich. Daher gilt sein galaktischer Kern als inaktiv. Es könnte in der Vergangenheit aktiv gewesen sein, und es ist möglich, dass es in ein paar Millionen (oder sogar Milliarden) Jahren wieder erwacht, wenn die Milchstraße mit der Andromedagalaxie verschmilzt und sich ihre supermassiven Schwarzen Löcher vereinen. Nur so viel Zeit wird es zeigen.

Astronomie und Astrophysik, 2024. DOI: 10.1051/0004-6361/202347957 (Über digitale IDs).

Listingbild von ESO/M. Kornmesser